杠杆及其五要素
一、单选题
1.他出生在意大利的西西里岛。从小有良好的家庭教养，11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称“智慧之都“的名城里，他博阅群书，汲取了许多的知识。成为兼数学家与力学家的伟大学者，据说他确立了力学的杠杆定理之后，曾发出豪言壮语：给我一个立足点，我就可以移动这个地球!这位科学家是（ ）
A.牛顿 B.伽利略 C.瓦特 D.阿基米德
2.关于杠杆，下列说法中正确的是( )
A. 杠杆一定是一根直的硬棒 B. 杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置
C. 力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上 D. 作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力相反
3.关于力臂，下列说法中正确的是（ ）
A. 力臂是支点到力的作用点的距离 B. 杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和
C. 力臂一定在杠杆上 D. 有力作用在杠杆上，但力臂可能为零
4.如图所示，用力F将球形重物滚上台阶时，可以把它看成一个杠杆，那么（ ）
A. 它的两个力臂相等 B. 这杠杆的支点是球心O点
C. 这杠杆的支点是球与地面的接触点 D. 这杠杆的支点是球与台阶的接触点
5.在图中，O为支点，力臂最长的力是（ ）
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
6.如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（ ）
A. B点为开瓶器的支点 B. 开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C. 使用开瓶器能省力 D. 使用开瓶器能省功
9
7.为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（ ）
A. 便于直接读出拉力的大小 B. 便于同学们观察实验
C. 便于正确理解力臂 D. 便于测量力臂的大小
8.如图所示是开瓶盖的起子，可以看成是一个杠杆，能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是（ ）
A. B. C. D.
9.如图是一个自动体重测试仪使用前的工作原理图，有关它工作原理的说法相似的是（ ）
A.体重越大，体重显示表的示数越小
B.体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C.体重显示表是用电压表改装成的
D.体重越轻，滑动变阻器接入电路的电阻越大
10.下图画出了自行车手闸工作时的支点，动力和动力臂、阻力和阻力臂，则阻力臂是（ ）
A. L1 B. L2 C. F1 D. F2
11.如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（ ）
9
A. 以B为支点的费力杠杆 B. 以B为支点的省力杠杆
C. 以A为支点的费力杠杆 D. 以A为支点的省力杠杆
12.如图所示，O点表示杠杆的支点，其中错误的是（ ）
A. B. C. D.
13.如图所示，以下实验操作正确的是（ ）
A. 手持量筒举离桌面读数
B. 以“1cm”刻度线处为测量起点
C. 杠杆在水平位置平衡时，拉力的力臂为l
D. 为使像成在光屏中心，只需调节烛焰中心和光屏中心在同一高度
14.如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力．图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB．则表示力F的力臂的线段为（ ）
A. OA B. OB C. AB D. AC
15.端午节是我国的传统节日．很多地方举行了赛龙舟活动．极大丰富了人们的文化生活，关于赛龙舟活动，以下分析正确的是（ ）
9
A. 龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
B. 运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
C. 比赛过程中鼓声振天，说明声音在空气中可以传播，在水中不能传播
D. 运动员划水的船桨不是杠杆
16.图中杠杆在A端受力F，能表示力F的力臂的是（ ）
A. OA段 B. AC段 C. OC段 D. OB段
二、填空题
17.如图是一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 ________，使用它可以 ________
18.如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力，图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且 、 ，线段________表示力F的力臂。 选填“OA”或“AC”
19.如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力据住C点打开该夹子时，可把________点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此类杠杆的特点是________。
20.如图是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑。关箱盖时，我们忽略掉________等次要因素，抓住________等主要因素，它可看作一个________模型。
21.物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做________，支点到力的________的距离叫作力臂．力臂________在杠杆上，力的作用点________在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）．
22.在力的作用下可以绕固定点________的硬棒叫做杠杆，这个固定点叫做________ .
23.在文具铅笔芯、塑料尺、橡皮中，通常情况下是导体的有 ________；在工具钢丝钳、羊角锤、筷子的使用中，属于费力杠杆的有 ________；在家庭用具电风扇、电视机、电水壶中，属于电热器的有 ________。
9
24.如图中的起瓶器，它属于________杠杆(填“省力”或“费力”)，它的支点是________(填A、B 、C或D)；若沿竖直方向用力开启瓶盖，在图中________点用力最小(填A、B 、C或D)．
25.如图图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放，车前行时，需经过障碍物，当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可视为杠杆，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2∶3，此时手推车是________（填“省力”或“费力”）杠杆，售货员作用在扶把上的动力为________ N。当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时________（填“A”、“B”或“C”）为支点。
26.如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把________点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）．
27.（2017•福建）如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），其支点是图中________点．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】 “给我一个支点，我将撬动整个地球”并依据已学的杠杆知识可知，这是古希腊科学家阿基米德的名言，他发现了杠杆定律。阿基米德是古希腊著名的科学家，以发现杠杆定律和浮力定律而闻名，他还发明螺旋式水车，“给我一个支点，我将撬动整个地球！”是他的名言，是其杠杆定律的集中体现。
故答案为：D
9
【分析】牢记相关物理学史，解答即可.
2.【答案】C
【解析】【解答】A.杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，A不符合题意；
B.杠杆绕着转动的点叫支点，支点一定在杠杆上，可以在杠杆上的任何位置，B不符合题意．
CD.力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是点到线的距离，而不是点到点的距离．力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上C符合题意，D不符合题意.
故答案为：C
【分析】杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆.
什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂？
(1)支点：杠杆绕着转动的点(O)
(2)动力：使杠杆转动的力(F1)
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)
(4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）
(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2）
3.【答案】D
【解析】【解答】A、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，A不符合题意；
B、杠杆的长度不是动力臂与阻力臂之和，B不符合题意；
C、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若杠杆是弯曲的，力臂就不会在杠杆上，C不符合题意；
D、力与力臂是五要素中两个独立的要素，支点确定，力的方向不同，力臂大小不一定，甚至可能为零，符合题意．
故答案为：D．【分析】杠杆是可以让某一固定点转动的硬棒．力臂是从支点到力的作用线之间的距离．支点是杠杆绕着转动的固定点.
4.【答案】D
【解析】【解答】用力F将球形重物滚上台阶时，可以把它看成一个杠杆，那么，这杠杆的支点是球与台阶的接触点.
故答案为：D.
【分析】结合杠杆的五要素进行分析即可.
5.【答案】C
【解析】【解答】解：由图可知，结合画力臂的要求可知，最长的力臂应为支点与力的作用点的连线，与力臂垂直的力是F3 ．
故答案为：C．【分析】支点与力的作用点的连线为最长的力臂．
6.【答案】C
【解析】【解答】A.杠杆绕着转动的点叫支点，起瓶器绕C点转动，所以C点是支点，A不符合题意；
B.阻力作用在B点，动力和阻力使杠杆转动的方向相反，所以开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的，B不符合题意；
C.起瓶器开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，C符合题意；
D.使用任何机械都不省功，因此使用开瓶器不能省功，D不符合题意.
故答案为：C.【分析】杠杆绕着转动的点叫支点；阻力和动力使杠杆转动的方向相反；动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；使用任何机械都不省功.
7.【答案】C
【解析】【解答】从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，C符合题意。
故答案为：C.【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用点的垂线，不能只是两点的连线.
8.【答案】C
【解析】【解答】（1）瓶盖紧紧的套在瓶口上，要使瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的力是向下的，利用杠杆克服这个摩擦力．（2）动力F1使杠杆绕固定点转动，阻力F2阻碍杠杆转动，杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态．瓶盖给起子的阻力是向下的．动力是起子绕支点O逆时针转动，阻力绕支点O顺时针转动．D符合题意；
故答案为：C
【分析】起子的使用有两种方法：可以以前面为支点，也可以以后面为支点，（如图）只要能克服瓶盖和
9
瓶口之间的摩擦力就可以.
9.【答案】D
【解析】【解答】如图的体重计，当有人站在左边的测试体时，在杠杆的作用下，右侧的滑动变阻器的滑片上升，接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大。体重显示表串联在电路中，应该是电流表，当人体重越大时，滑片上升越多，电阻越小，电流越大，体重显示表示数越大，当人体重越小时，体重显示表示数越小。当不站人时，滑片位于滑动变阻器下端的绝缘层上，所以此时电路为断路状态。
A. 体重越大，体重显示表的示数越大，A不符合题意；
B. 当不站人时，滑片位于滑动变阻器下端的绝缘层上，所以此时电路为断路状态，B不符合题意；
C. 体重显示表是用电流表改装成的，C不符合题意；
D. 体重越轻，滑动变阻器接入电路的电阻越大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】滑动变阻器接入电路中的电阻丝越长，电阻越大，电流越小.
10.【答案】B
【解析】【解答】解：由图可知，阻力为F2 ， 则从支点O到F2的距离为阻力臂，即L2 ． B
故选：B．
【分析】阻力臂：是从支点到阻力是作用线的距离．
11.【答案】D
【解析】【解答】解：我们使用起瓶器开启瓶盖时，瓶盖中的B点被撬起，所以B点是阻力的作用点．并且在开启的过程中，起瓶器绕A点转动，所以A是支点．在整个过程中，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆．
故选D．
【分析】①杠杆绕着转动的固定点是支点．②动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆．
12.【答案】D
【解析】【解答】解：ABC、根据支点的概念，杠杆绕着转动的固定点，图中所标注的O点都符合这一要求，故ABC均正确； D、动滑轮工作时相当于一个可以整体移动的省力杠杆，其支点是在左侧绳子与滑轮的接触点，而不是在滑轮的轴上，故D错误．
故选D．
【分析】支点是杠杆绕着转动的固定点，结合图中的标注可做出判断．
13.【答案】B
【解析】【解答】解：A、用量筒取液体体积时，量筒要放平，读数时视线应与量筒内液体的凹液面最低处相平；将量筒举过头顶读数为仰视，则读取的体积读数与液体实际体积相比偏小．故A错误； B、零刻度线磨损的刻度尺，要从其它整数刻度开始测量；故B正确；
C、杠杆在水平位置平衡时，拉力的力臂小于l，故C错误；
D、蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，使完整的像成在光屏中央，故D错误．
故选B．
【分析】（1）根据量筒使用的方法、注意事项等进行分析解答即可．（2）零刻度线磨损的刻度尺，要从其它整数刻度开始测量；（3）从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂；（4）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
14.【答案】A
【解析】【解答】解：
由图可知，AB是力F的作用线，OA⊥AB，则OA为支点到力F的作用线的距离，所以线段OA表示力F的力臂，如图所示：
9
故选A．
【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．
15.【答案】B
【解析】【解答】解：A、龙舟漂浮在水面上时，处于平衡状态，龙舟所受的浮力等于重力．故A错误； B、运动员向后划水，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的反作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的．故B正确；
C、比赛过程中鼓声振天，说明声音在空气中可以传播，但不能确定水中的传播情况，故C错误；
D、在划桨时，手移动很小的距离，船桨就能移动很大的距离，因此船桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误．
故选B．
【分析】（1）物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关，它是由物体所受重力与浮力的合力决定．当合力向上则物体上浮；当合力向下，则物体下沉；当合力为0，则物体处于漂浮或悬浮状态；（2）当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的；（3）声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播；（4）先判断桨在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．
16.【答案】C
【解析】【解答】解：由图可知，力的作用线为AC，而OC与AC垂直，故OC为力臂．
故选：C．
【分析】从支点到力的作用线的距离叫作力臂．
二、填空题
17.【答案】斜面；省力
【解析】【解答】盘山路相当于斜面，斜面加长了运动距离，所以可以省力。
故答案为：斜面；省力.
【分析】斜面加长了运动距离，可以省力.
18.【答案】OA
【解析】【解答】由图可知，OA是从支点到力F作用线的距离，所以，OA表示力F的力臂；虽然AC⊥OB，但OB是杠杆，不是力的作用线，则AC不是力臂。
故答案为：OA。
【分析】从支点到力作用线的距离为力臂.
19.【答案】B；等臂；不省力也不费力
【解析】【解答】用力摁住C点打开该夹子时，可把B点看作支点，由于AB＝BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆，此类杠杆的特点是不省力也不费力。
故答案为：B；等臂；不省力也不费力.
【分析】什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂？
(1)支点：杠杆绕着转动的点(O)
(2)动力：使杠杆转动的力(F1)
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)
(4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）
(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2）
三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1
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